Стивен Вольфрам: кажется, мы близки к пониманию фундаментальной теории физики, и она прекрасна
В продолжение моего поста про вычислимую Вселенную я хочу представить вам свой перевод статьи Стивена Вольфрама, созданной в рамках его проекта The Wolfram Physics Project.

Неожиданное открытие
За прошедшие несколько веков произошел настоящий прорыв в наших знаниях о принципах работы окружающего нас мира. Но несмотря на это, у нас все еще нет фундаментальной теории физики, и мы все так же не имеем ответа на вопрос о том, как именно работает наша Вселенная. Я занимаюсь этой темой уже порядка 50-и лет, но только в последние несколько месяцев все кусочки пазла наконец-то начали складываться вместе. И получающаяся картина оказалась гораздо прекрасней, чем все, что я только мог себе представить.
В те времена, когда я зарабатывал себе на жизнь теоретической физикой, я не особо задумывался над поиском так называемой «теории всего». Я был больше озабочен тем, чтобы извлечь что-нибудь новое из тех теорий, которые у нас уже есть. И я думал, что даже если когда-нибудь и появится единая фундаментальная теория физики, то она неизбежно окажется очень сложной и запутанной.
Но когда в начале 80-х я начал изучать теорию клеточных автоматов, я осознал, что работающие даже по очень простым правилам системы могут иметь поразительно сложное поведение. И это натолкнуло меня на мысль: может быть Вселенная устроена схожим образом? Может быть под всей кажущейся сложностью и многогранностью нашей Вселенной скрываются очень простые правила?
В начале 90-х годов у меня сформировалось некоторое понимание того, как эти правила могли бы выглядеть, и ближе к концу того десятилетия я начал понимать, как из этих простейших правил мы можем вывести наши знания о пространстве, времени, гравитации и всех других физических явлениях. Этим идеям «вычисления» законов физики я посвятил около 100 страниц в своей книге A New Kind of Science.
Мне всегда хотелось начать большой исследовательский проект, чтобы продвинуться в этом направлении дальше. Я пытался начать такой проект в 2004 году, но сильно увяз в работе над Wolfram Alpha и Wolfram Language. Время от времени я встречался со своими друзьями-физиками и мы обсуждали мои идеи. Это были интересные разговоры, но мне казалось, что поиск фундаментальной теории физики — это слишком сложное занятие, доступное только реально увлеченным фанатикам.
Было что-то, что сильно беспокоило меня в моих идеях. Правила, определяемые моей теорией, казались мне слишком негибкими и надуманными. Как создатель языка для математических вычислений, я постоянно думал об абстрактных системах правил. И очень часто у меня было ощущение, что что-то подобное может быть и в физике. Но мои рассуждения никогда никуда меня не приводили. Пока внезапно осенью 2018 года у меня не появилась интересная идея.
В некотором смысле эта идея была простой и очевидной, хотя и очень абстрактной. Но кроме того, она была очень элегантной и минималистичной. Мне показалось, что я очень близок к пониманию того, как работает наша Вселенная. К сожалению, я был жутко занят развитием Wolfram Alpha, и не смог выделить времени на еще один проект. Все изменилось, когда на нашей ежегодной летней школе в 2019 году я встретил двух молодых физиков — Джонатана Горарда и Макса Пискунова, которые вдохновили меня наконец-то сесть за проработку своих идей. Физика всегда была моей страстью, и вот после своего 60-летнего юбилея в августе 2019 года я наконец-то решился сделать это.
Итак, вместе с двумя вдохновившими меня молодыми физиками в октябре 2019 года мы начали наш проект. И не успев начать наши исследования, мы сразу же стали наталкиваться на очень интересные находки. Мы воспроизвели все, что я разрабатывал в 90-х годах, но гораздо более элегантным способом. Из маленьких бесструктурных правил мы вывели пространство, время, относительность, гравитацию и намеки на квантовую механику.
Мы провели миллионы экспериментов, проверяя свои догадки. Постепенно все начало проясняться, мы начали примерно понимать как работает квантовая механика. Мы поняли, что такое энергия. Мы вывели формулировку квантовой теории через интегралы по траекториям, созданную моим покойным другом и учителем Ричардом Фейнманом. Мы увидели некоторые глубокие структурные связи между относительностью и квантовой механикой. Все встало на свои места. Мы начали понимать не только как работают законы физики, но и почему.
Я и мечтать не мог о том, что наш прогресс будет настолько стремительным. Я ожидал, что наши исследования будут идти гораздо медленнее, что если повезет, мы будем потихоньку продвигаться в понимании законов физики и того, что происходило с нашей Вселенной в первые секунды ее существования, и что мы потратим долгие годы на эти изыскания. В конце, если у нас будет полная фундаментальная теория физики, мы сможем найти конкретную единую формулу для нашей Вселенной. И даже сейчас я не знаю, как долго это займет: год, десятилетие или даже целый век. Несколько месяцев назад я не был даже уверен, что мы на верном пути. Но сегодня все изменилось. Слишком многое встало на места. Мы еще не знаем точных деталей и того как именно настроены шестеренки нашего мира, но я полностью уверен, что имеющаяся у нас модель однажды расскажет нам о том, как устроена Вселенная.
Самый верный признак качества научной модели — простые законы объясняют сложные эффекты. И наша теория как никакая другая соответствует этому эмпирическому правилу. Из простейших формул мы получаем целые разделы современной физики. И что наиболее удивительно — нам до сих пор не пришлось вводить для этого никаких дополнительных параметров. Мы просто ищем объяснения физических явлений в самих свойствах нашей модели, не добавляя ничего сверх того.
В основе нашей модели лежат настолько простые правила, насколько это только возможно. Забавно, что эти правила могут быть записаны в одну строчку на Wolfram Language. В сыром виде, они не очень похожи на все те математические структуры, что мы знаем. Но как только мы смотрим на результаты многоитерационного рекурсивного применения этих правил, то становится ясно насколько элегантно они связаны с современной математикой. То же самое и с физикой. Базовая структура наших моделей выглядит абсолютно чуждой всему, что было сделано в физике за последние несколько столетий. Но то, что мы получили изучая наши модели, было изумительно: мы обнаружили, что многие теории, созданные физиками в последние десятилетия, отлично ложатся на нашу модель.
Я боялся, что мне придется выкинуть все существующие достижения науки. Но оказалось, что несмотря на то, что наша модель, подход и методы очень сильно отличаются от всех существующих, в основе нашей теории лежит все то, над чем физики работают последние десятки лет.
После мы начнем физические эксперименты. Если бы вы спросили меня пару месяцев назад, когда мы получим какие-либо проверяемые выводы из наших моделей, я бы ответил, что нескоро и точно до того, как мы найдем финальную формулу. Но сейчас мне кажется, что я был неправ. И фактически мы уже получили некоторые догадки о неизведанных причудливых явлениях, существование которых можно экспериментально подтвердить.
Что же дальше? Я буду рад сказать, что я думаю, что мы нашли дорогу к фундаментальной теории физики. Мы построили парадигму, фреймворк и вычислительные инструменты для нее. Но теперь мы должны закончить работу. Мы должны проделать тяжелую работу по физическим, математическим и алгоритмическим расчетам и узнать, можем ли мы наконец-то ответить на мучающий нас тысячелетиями вопрос о том, как работает наша Вселенная.
Я хочу разделить с вами этот волнующий момент. Я с нетерпением жду того, чтобы многие люди приняли участие в нашем проекте. Этот проект ведь не только мой и моей маленькой команды. Это проект важный для всего мира. И когда мы закончим его, он станет нашим величайшим достижением. Поэтому я хочу, чтобы как можно больше людей поучавствовали в нем. Да, многое, что нужно сделать, требует нетривиальных познаний в физике и математике, но я хочу распространить информацию о проекте как можно шире, чтобы каждый мог внести свой вклад и вдохновиться тем, что станет величайшим в истории интеллектуальным приключением.
Мы официально запускаем наш Wolfram Physics Project. Начиная с сегодняшнего дня мы будем транслировать все, что мы делаем и делиться нашими открытиями со всем миром в реальном времени. Я публикую все наши материалы и весь наш софт для расчетов. Мы будем постоянно выкладывать сводки о нашем прогрессе и различные образовательные материалы.
Также мы выкладываем в открытый доступ Реестр Замечательных Вселенных. Он заполнен примерно тысячью правил. Я не думаю, что даже хотя бы одно из них относится к нашей Вселенной, хотя я и не могу быть полностью уверенным в этом. Но однажды, и я надеюсь это однажды наступит уже очень скоро, в нашем реестре появится правило, полностью описывающее нашу Вселенную.

Общие принципы
Так как же работает наша модель? Я написал 448-страничное техническое изложение наших идей (да, я изрядно поработал в течение предыдущих нескольких месяцев). Другой член нашей команды Джонатан Горард написал две 60-страничные технических статьи. На странице нашего проекта доступно еще несколько материалов по данной теме. Но в этой статье я собираюсь дать краткое изложение общих положений нашей теории.
Все начинается с самого простого множества абстрактных отношений между абстрактными элементами, которое также может быть представлено в виде графа.
Предположим, у нас есть множество отношений:
{{1, 2}, {2, 3}, {3, 4}, {2, 4}}
которое в виде графа выглядит так:

Все, что мы определяем здесь — это отношения между элементами (например {1, 2}). Порядок, в котором мы объявляем эти отношения, не имеет значения, а вот порядок элементов внутри каждого отношения важен. И при зарисовке графа имеет значение только то, что с чем соединено. Фактическое расположение элементов на рисунке выбрано только из соображений красоты и ничего другого. Также не имеет значения, как называются элементы. Я пронумеровал их на рисунках, но можно было бы этого и не делать.
Так что же мы будем делать с этими графами? Мы будем применять к ним очень простое правило много много раз. Вот пример подобного правила:
{{x, y}, {x, z}} → {{x, z}, {x, w}, {y, w}, {z, w}}
Это правило гласит, что мы должны взять два отношения из множества и проверить их на соответствие образцу {{x,y},{x,z}}. Если есть совпадение, то мы заменяем эти два отношения четырьмя отношениями {{x, z}, {x, w}, {y, w}, {z, w}} (где w — это новый элемент множества).
Мы можем представить эту трансформацию как операцию над графами:

Теперь давайте применим это правило к нашему множеству:
{{1, 2}, {2, 3}, {3, 4}, {2, 4}}
Отношения {2,3} и {2,4} соответствуют нашему образцу, так что мы заменяем их на четыре новых отношения и получаем:
{{1, 2}, {3, 4}, {2, 4}, {2, 5}, {3, 5}, {4, 5}}
Мы можем представить результат в виде графа (я нарисовал его перевернутым по отношению к изначальному):

Что будет, если мы продолжим применять это правило к нашему множеству рекурсивно? Результат будет выглядеть так:

Давайте сделаем это еще пару раз и получим более общую картину:

Что произошло? У нас было очень простое правило. Но рекурсивное применение этого правила породило структуру, выглядящую очень сложным образом. Здравый смысл подсказывает нам, что так не бывает. Но в действительности такое спонтанное зарождение сложности встречается повсеместо при применении простейших правил к простейшим структурам. Вся моя книга A New Kind of Science посвящена этому феномену и тому, почему изучение этого феномена критически важно для современной науки.
Именно из таких простых структур и правил мы выведем принципы работы нашей Вселенной и всего, что в ней есть. Давайте еще раз посмотрим на то, что мы сделали. Мы взяли простое множество абстрактных отношений и стали рекурсивно применять к нему простое правило преобразования. Но то, что мы получили, простым назвать никак нельзя. И самое главное, у получившегося объекта становится заметна некая форма. Мы не вкладывали никакого смысла в эту форму. Мы просто взяли простейшее правило, и используя это правило мы построили граф. При визуализации этого графа мы видим, что он принимает определенную форму.
Если мы исключим всю материю во Вселенной, то окажется, что наша Вселенная это просто громадный кусок пространства. Но что такое пространство? У нас есть математические абстракции пространства уже более двух тысяч лет. Но что это пространство? Состоит ли оно из чего-то, и если состоит, то из чего именно?
Я думаю, что пространство похоже на картинки сверху — это целый сгусток связанных друг с другом абстрактных точек. Только на картинке сверху всего 6704 точек, тогда как в реальной Вселенной их около
10^400
или даже больше.Все возможные правила
Мы пока не знаем точное правило, отражающее нашу Вселенную — и это точно не то правило, которое мы только что рассматривали. Так давайте же обсудим какие возможные правила бывают, и что из них получается.
Характерной чертой правила, которое мы рассматривали выше, было то, что оно работает с множествами бинарных отношений, содержащих пары элементов (например {1, 2}). Но та же самая система может работать с отношениями, содержащими большее количество элементов. Вот например, множество из двух троичных отношений:
{{1, 2, 3}, {3, 4, 5}}
Мы не можем представить это множество в виде обычного графа, но мы можем использовать гиперграф — конструкцию, в которой мы обобщаем ребра графа, которые соединяют пары точек, в гипер-ребра, соединяющие любое количество точек:

Заметьте, что мы имеем дело с направленными гиперграфами, где порядок, в котором находятся точки в гипер-ребре имеют значение. На этой картинке «мембраны» просто означают то, какие точки соединены в одно гипер-ребро.
Мы точно так же можем задать правила для гиперграфа:
{{x, y, z}} → {{w, w, y}, {w, x, z}}

И вот что будет, если мы применим это правило к простейшему возможному троичному множеству
{{0,0,0}}
:
Отлично! В таком случае, что будет, если мы начнем запускать разные случайные простые правила? Вот некоторые результаты таких запусков:

Вам не кажется, что все эти структуры выглядят очень «по-живому»? И да некоторые эти модели определенно могут иметь отношение не только к фундаментальной физике, но и например к конструкции биологических клеток. По факту, мы видим здесь различные общие формы поведения. Некоторые из них простые, некоторые не очень.
Вот примеры типов структур, которые мы видим:

Главный вопрос состоит в том, что: если мы будем прогонять эти правила достаточно долго, выдадут ли они нам результат, воспроизводящий нашу физическую Вселенную? Или формулируя по-другому, можем ли мы найти в этой вычислимой по простым правилам математической структуре нашу физическую Вселенную?
И даже если наша физическая Вселенная там присутствует, как мы можем в этом убедиться? Все что мы видим на картинках выше — результат нескольких тысяч итераций. В нашей настоящей Вселенной было произведено около
10^500
итераций, а может быть даже больше. Преодолеть
эту разницу непросто. И мы должны идти к разрешению этой проблемы с
обеих сторон. С одной стороны, мы должны использовать все наши знания о
физике нашей Вселенной, которые мы получили за предыдущие несколько
сотен лет. С другой стороны, мы должны изучать эти самые простейшие
правила преобразования графов и понимать, что именно они делают.И даже здесь есть потенциально фундаментальная проблема: феномен вычислительной несократимости. Одно из величайших достижений математики произошло около трех столетий назад: были изобретены уравнения и формулы, которые говорили как система ведет себя без описания каждого шага, который эта система совершает. Но еще много лет назад я понял, что в вычислимой Вселенной очень часто сделать это оказывается невозможно. Даже если вы знаете точное правило, по которому работает система, вы не можете понять, как эта система работает без выполнения каждого шага вычисления.
Вы можете подумать, что если мы знаем правило, которому следует система — тогда, используя всю вычислительную мощь наших компьютеров и мозгов, мы всегда можем «запрыгнуть вперед» и понять, как система будет вести себя. Но в действительности этому мешает эмпирический закон, который я называю Принципом Вычислительного Равенства — почти в любом случае, когда поведение системы не очевидно простое, то не существует алгоритма расчета состояния системы после определенного количества итераций с вычислительной сложностью меньшей, чем вычислительная сложность осуществления всех этих итераций. Так что мы не сможем «обогнать» вычисление, и чтобы понять, как система работает, нам придется выполнить несократимое количество шагов.
Для наших моделей это может оказаться потенциально большой проблемой. Потому что мы не можем даже приблизиться по количеству выполняемых итераций к тому числу итераций, которое произвела наша Вселенная с начала своего существования. Также не совсем понятно, сможем ли мы извлечь достаточно информации из прогонки наших моделей на доступных нам вычислительных мощностях и понять, как эта информация соотносится с известными нам законами физики.
Самым большим сюрпризом для меня стало то, что, кажется, нам везет. Мы знаем, что даже когда в нашей системе есть вычислительная несократимость, в ней также есть бесконечное число зон вычислительной сократимости. И большинство этих зон соответствуют нашим знаниям о физике.
Что такое пространство?
Давайте взглянем на одно простое правило из нашей громадной коллекции:
{{x, y, y}, {z, x, u}} → {{y, v, y}, {y, z, v}, {u, v, v}}

Вот что оно порождает:

А через еще несколько итераций получается вот это:

Получившаяся структура сильно напоминает очень простой «кусочек пространства». Если мы продолжим рекурсивно применять наше правило дальше, то эта сетка будет становиться все тоньше и тоньше, пока в конце концов не станет неотличима от сплошной плоскости.
Вот другое правило:
{{x, x, y}, {z, u, x}} → {{u, u, z}, {v, u, v}, {v, y, x}}



Эта структура уже напоминает трехмерную. А вот еще одно правило:
{{x, y, z}, {u, y, v}} → {{w, z, x}, {z, w, u}, {x, y, w}}



Это не кажется вам странным? У нас есть правило, которое определяет как переписывать куски абстрактного гиперграфа без какого либо упоминания геометрии или трехмерного пространства. И после определенного количества итераций это правило порождает гиперграф, выглядящий как трехмерная поверхность.
И несмотря на то, что тут в действительности есть только связи между точками, мы можем «догадаться» на какой фигуре может быть такая поверхность и отрендерить результат в трех измерениях:

Если мы продолжим, то постепенно сетка будет становиться все тоньше и тоньше, пока не превратится в непрерывную 3D поверхность, которую вы могли бы изучать на курсе матанализа. Конечно, в некотором роде это не «настоящая» поверхность — это просто гиперграф, представляющий кучу абстрактных отношений, но каким-то образом паттерн этих отношений делает структуру все более и более похожей на поверхность.
И я думаю, что именно так устроено все пространство в нашей Вселенной. В общем-то это куча дискретных, абстрактных отношений между абстрактными точками. Но при взгляде с определенного масштаба мы видим, что паттерн этих отношений делает эту структуру похожей на привычное нам непрерывное пространство. Это похоже на наше представление о воде: по сути вода — это куча дискретных молекул, но когда мы смотрим на нее с большого масштаба, она кажется нам непрерывной жидкостью.
Люди размышляли о том, что пространство может быть дискретным с античности, но в современную физику вписать эту концепцию ни у кого не получалось. Да и гораздо удобнее рассматривать пространство как континуум, чтобы была возможность использовать всю мощь созданного нами математического аппарата. Но сейчас мне кажется, что идея о том, что пространство дискретно, точно войдет в фундаментальную теорию физики.
Размерность пространства
Мы ощущаем пространство как трехмерное. Как наши правила могут воспроизвести эту трехмерность? Два правила, которые мы только что рассмотрели, породили двумерные поверхности: в первом случае плоскую, во втрором имеющую некую форму. Конечно, это не очень честные примеры двумерного пространства — это просто сетки, которые распознаются нами как поверхности. С нашей Вселенной дела обстоят иначе, она устроена гораздо сложнее.
Давайте тогда рассмотрим такой случай:

Если мы будем продолжать применять создавшее эту картину правило еще много много раз, получим ли мы что-то вроде пространства, и если да, то сколько измерений будет у такого пространства? Чтобы получить ответ на этот вопрос, мы должны определить не допускающий возражений способ определения количества измерений. Но помните, нарисованные мною картинки — это просто визуализация структуры, являющейся сгустком дискретных отношений или гиперграфом без какой-либо информации о координатах, геометрии или даже топологии. Отдельно подчеркну, что этот граф можно отрисовать еще кучей разных способов:

Для того, чтобы определить количество измерений, нам нужно вспомнить, что площадь круга вычисляется как πr^2, а объем сферы как 4/3 π r^3. В общем случае, «объем» d-мерного аналога сферы равен константе умноженной на r^d. Давайте вернемся к нашему гиперграфу и выберем случайную начальную точку. Затем мы обведем r гиперребер всеми возможными способами. Таким образом у нас получается аналог «сферического шара» на гиперграфе. Вот примеры гиперграфов, соответствующих двухмерным и трехмерным пространственным решеткам:


И если вы посчитаете количество точек, достигнутых обводкой «графовым радиусом r», вы обнаружите, что их количество в данных двух случаях растет как r^2 и r^3 соответственно. Таким образом мы получаем способ определения измерения нашего гиперграфа. Просто начинаем в определенной точке и смотрим, как много точек мы можем достигнуть, обрисовывая r ребер:

Теперь чтобы определить точное значение кол-ва измерений, нам нужно соотнести получившийся результат с r^d. Нужно учитывать, что не стоит брать слишком маленький r, при котором структура графа может сильно повлиять на результат, или слишком большой r, при котором мы можем упереться в край. Также мы должны учитывать как это «пространство» эволюционирует с каждой итерацией. Учитывая эти ограничения, мы можем провести серию расчетов для точного определения измерений. Проведя расчет для рассматриваемого нами выше примера, мы получим число измерений примерно равное 2.7:

Если мы проделаем то же самое для вот этого графа:

Количество измерений стремится к 2-м, как и должно:

Но что означает нецелое значение числа измерений? Давайте рассмотрим фракталы, которые мы легко можем создать с помощью такого правила:
{{x, y, z}} → {{x, u, w}, {y, v, u}, {z, w, v}}


Если мы замерим количество измерений для этого фрактала, то получим log2(3)=1.58 — обыкновенное нецелое измерение для треугольника Серпинского:

Из рассматриваемого нами выше правила не получается такой же ровной структуры как эта. Фактически, даже если правило само по себе полностью детерминировано, порождаемая им структура может быть совершенно случайной формы. Но наши измерения предполагают, что при достаточном количестве итераций это правило производит на свет что-то похожее на 2.7-мерное пространство.
Разумеется, 2.7 это не 3, и по-видимому это конкретное правило не является правилом нашей Вселенной (хотя не известно какое количество измерений получится у этого пространства, если мы прогоним это правило хотя бы
10^100
итераций). Но определение количества
измерений показывает пример того, как мы можем начать делать физические
предположения о поведении наших правил.Кстати, мы говорили о «появлении пространства» в наших моделях, но в действительности таким образом появляется не только пространство, но и все остальное, что есть во вселенной. В современной физике пространство описано многообразно и служит, так сказать, фоном для всего остального: материи, частиц, планет и так далее.
Но в наших моделях в известном смысле нет ничего кроме пространства: то есть все во Вселенной должно «состоять» из пространства. Или если перефразировать, то тот же самый гиперграф, который порождает пространство, порождает также и все остальное, что существует в этом пространстве. Это значит, что, например, частица вроде электрона или фотона должна соответствовать какому-то простому свойству гиперграфа. Как вот в этом игрушечном примере:

По моим оценкам, в
10^200
раз больше сил гиперграф тратит
на «поддержку» структуры пространства, чем на «поддержку» всей
существующей во Вселенной материи.Искривление пространства и уравнения Эйнштейна
Вот простые примеры некоторых структур, которые порождаются нашими правилами:

Все они похожи на поверхности, но они очевидно разные. И единственный способ как-то характеризовать их — по их локальной кривизне. Получается, что в наших моделях искривление — это концепт, тесно связанный с количеством измерений. Этот факт критически важен для понимания, например, того, почему возникает гравитация.
Но для начала, давайте поговорим о том, как можно измерить кривизну гиперграфа. Обычно площадь круга равна
πr^2
Но давайте представим, что мы нарисовали круг на поверхности сферы и теперь мы пытаемся найти его площадь:
Теперь площадь не равна
πr^2
. Вместо этого она высчитывается по формуле πr^2 \* (1 - r^2/12a^2 + r^4/360a^4 - ...)
, в которой a — это радиус сферы. Другими словами, чем больше становится радиус
нарисованного круга, тем больше на его площадь влияет тот факт, что он
нарисован на поверхности сферы. Представьте круг, нарисованный на
глобусе вокруг Северного Полюса — самый большой из таких возможных
кругов пройдет по экватору.Если мы обобщим эту формулу для d измерений, то получится такая формула роста «объема»:
r^d(1-Rr^2/6(d+2)+...)
, где R — это математический объект, называющийся скалярной кривизной Риччи.Это означает, что если мы рассмотрим скорость роста сферических шаров в нашем гиперграфе, мы можем ожидать двух соответствий: во-первых эта скорость соответствует
r^d
, во-вторых «коррекция» этой скорости благодаря искривлению равна r^2
.Вот пример. Вместо оценки количества измерений (в данном случае равному 2), мы описываем плавно опускающуюся переменную, соответствующую положительной (как у сферы) кривизне поверхности:

Но в чем значение кривизны? Во-первых она имеет применение в геодезии. Геодезическая линия — это наикратчайшее расстояние между двумя точками. В плоском пространстве это прямая, но в искривленном пространстве геодезические линии тоже искривлены:

В случае положительной кривизны пучки геодезических линий сходятся, в случае отрицательной кривизны они расходятся. Даже учитывая то, что геодезические линии были изначально определены для непрерывного пространства, они могут присутствовать и в графах. Для графов определение геодезической линии точно такое же — это наикратчайший путь между двумя точками на графе.
Вот геодезические линии на поверхности с положительным искривлением, порожденной одним из наших правил:

А вот геодезические линии в более сложной структуре:

Почему эти геодезические линии так важны? Причина в том, что в общей теории относительности Эйнштейна свет распространяется по траектории, соответствующей геодезическим линиям. И гравитация в этой теории соотносится с кривизной пространства. То есть когда что-нибудь отклоняется от траектории вокруг Солнца, то это происходит потому что пространство вокруг Солнца искривлено и геодезическая линия этого предмета так же искривлена.
Описание искривления пространства в общей теории относительности основывается на скалярной кривизне Риччи R, о которой мы говорили выше. Но если мы хотим понять, как наши модели воспроизводят уравнения Эйнштейна для гравитации, мы должны выяснить, что кривизна Риччи, получающаяся из наших гиперграфов соответствует кривизне, предполагаемой теорией относительности.
Здесь нам придется прибегнуть к небольшим математическим изысканиям (например, мы будем рассматривать кривизну пространства-времени, а не просто пространства). Вкратце, в различных пределах и при определенных допущениях наши модели действительно воспроизводят уравнения Эйнштейна. Сначала мы воспроизведем уравнения для вакуума без материи. Затем, когда мы будем обсуждать природу материи, мы увидим, что мы действительно получим полные уравнения Эйнштейна.
Это очень непростая задача — воспроизвести уравнения Эйнштейна. Обычно в физике все начинается с этих уравнений, но у нас они появляются из свойств самой модели.
Я думаю, стоит немного рассказать про то, как работает этот вывод. Это что-то похожее на вывод уравнений потока жидкости из уравнений динамики множества дискретных молекул, из которых эта жидкость состоит. В нашем случае, мы вычисляем скорее структуру пространства нежели скорость жидкости. Хотя для этого нам нужно сделать ряд очень похожих математических приближений и допущений. Примем, к примеру, что случайность, присутствующая в системе, годна для того, чтобы к ней была хорошо применима статистика. Также есть еще куча хитрых математических ограничений. Например, расстояния должны быть огромны по сравнению с длиной ребра гиперграфа, но достаточно маленькими по сравнению с общим размером графа, и так далее.
Достаточно часто физики «забивают» на математические тонкости. Например, около века такое продолжалось в случае с получением уравнений потока жидкости из молекулярной динамики. И нас можно обвинить в том же самом. По-другому говоря, нужно сделать еще довольно много математической работы, чтобы наш вывод был действительно строгим и тщательным, и мы в точности понимали бы его границы применимости.
Кстати, говоря о математике, даже имеющаяся у нас структура интересна. Математический анализ был разработан для работы в простом непрерывном пространстве (многообразия, которые приближены к Евклидовому пространству). Но то, что есть у нас — иное: в пределах бесконечно большого гиперграфа мы имеем нечто, очень похожее на непрерывное пространство, но обыкновенный матанализ неприменим (как минимум потому что у нашего гиперграфа может быть нецелый показатель количества измерений). Так что нам нужно изобрести некое обобщение математического анализа, которое, к примеру, может иметь дело с искривлением нецело-мерного пространства. Наверное, самая близкая к этой задаче область современной математики — геометрическая теория групп.
Кстати, нужно отметить, что существует много тонкостей в нахождении компромисса между изменением размерности пространства и наличием кривизны в нем. И несмотря на то, что нам кажется, что мы живем в трехмерной Вселенной, вполне возможны локальные отклонения и скорее всего существовали громадные отклонения в ранней Вселенной.
Время
В наших моделях пространство определено структурой гиперграфа, отображающего множество абстрактных отношений. Но что же такое время?
В прошлом столетии в фундаментальной физике была принята точка зрения, что время «подобно пространству», и что нам следует соединять время и пространство в одну сущность и говорить о пространственно-временном континууме. И теория относительности указывает в данном направлении. Но если и был один «поворот не туда» в истории физики в прошлом веке, я думаю, это было предположение, что время и пространство имеют родственную природу. И несмотря на то, что в наших моделях это не так, как мы увидим, относительность прекрасно из них выводится.
Так что же тогда такое время? По сути, оно в точности такое, как мы его чувствуем: неумолимый процесс протекания событий и их влияния на последствия. Но в наших моделях оно является нечтом гораздо более точным: это последовательное применение правил, которые постоянно изменяют абстрактную структуру, определяющую содержимое вселенной.
Модель времени в наших моделях в некотором смысле очень вычислительная. По прошествии времени мы фактически видим результаты все большего числа шагов в вычислении. И действительно, феномен вычислительной несократимости подразумевает, что этим процессом «достигается» нечто определенное и несокращаемое. (И, например, несократимость — это то, что я считаю ответственным за «шифрование» начальных условий и связанным с законом увеличения энтропии и термодинамической стрелой времени.) Само собой разумеется, что современной информатики не существовало сто лет назад, когда было введено «пространство-время», а ведь история физики могла бы быть совершенно другой.
В наших моделях время — это просто последовательное применение правил. Но в том, как оно работает, есть тонкость, которая на первый взгляд может показаться мелочью, но на самом деле она оказывается ключом как к теории относительности, так и к квантовой механике.
В начале этой статьи я говорил о правиле:
{{x, y}, {x, z}} → {{x, z}, {x, w}, {y, w}, {z, w}}

и показал первые несколько шагов применения этого правила:

Но как именно применялось правило? Что «внутри» этих шагов? Правило определяет, как взять два ребра в гиперграфе (который в данном случае фактически является просто графом) и преобразовать их в четыре новых ребра, создав тем самым новый элемент. Таким образом, каждый «шаг», который мы показали ранее, на самом деле состоит из нескольких отдельных «событий обновления» (здесь новые добавленные соединения выделены, а те, которые собираются удалить, отмечены пунктиром):

Это не единственная последовательность событий обновления, соответствующая правилу. Правило просто говорит, что нужно найти два соседних соединения, и если есть несколько возможных вариантов, ничего не говорится о том, какое из них «правильное». И основная идея в нашей модели — просто реализовать их все.
Мы можем представить это в виде графа, показывающего все возможные пути:

Для самого первого обновления есть две возможности. Затем для каждого из этих результатов есть четыре дополнительных возможности. Но при следующем обновлении происходит кое-что интересно: две ветки сливаются. Другими словами, даже если мы выполнили разные последовательности обновлений, результат — один и тот же.
Все быстро усложняется. Вот граф после еще одного обновления:

Так как это связано со временем? В нем говорится, что в основном утверждении модели есть не только один путь времени, есть много путей и много «историй». Но модель — и используемое правило — определяет их все. И мы увидели намек на кое-что еще: даже если мы можем подумать, что следуем «независимым» путем истории, он может фактически слиться с другим путем.
Чтобы объяснить, как все это работает, потребуются дополнительные исследования и дискуссии. Но пока позвольте мне сказать, что выясняется, что время — это причинно-следственные связи между событиями, и что на самом деле, даже когда исторические пути различаются, эти причинно-следственные связи могут оказаться одинаковыми. И по сути, для наблюдателя, встроенного в систему, остается только один поток времени.
Граф причинно-следственных связей
В итоге все выглядит чудесно элегантно. Но чтобы добраться до точки, где мы сможем понять всю большую картину, нам нужно подробнее разобрать некоторые аспекты. (Неудивительно, что фундаментальная теория физики — неизбежно построенная на очень абстрактных идеях — несколько сложна для объяснения, но иначе и быть не могло.)
Чтобы не усложнять задачу, я не буду говорить напрямую о правилах, действующих с гиперграфами. Вместо этого я собираюсь поговорить о правилах, которые работают со строками символов.
Скажем, у нас есть правило:
{A → BBB, BB → A}
Это правило гласит, что везде, где мы видим A, мы можем заменить его на BBB, и везде, где мы видим BB, мы можем заменить его на A. Итак, теперь мы можем сгенерировать то, что мы называем ветвящейся системой для этого правила, и нарисовать «граф ветвлений», который отображает все, что может случиться:

На первом шаге единственная возможность — использовать A → BBB для замены A на BBB. Но далее есть две возможности: заменить либо первый BB, либо второй BB — и эти варианты дают разные результаты. Однако на следующем этапе все, что можно сделать — это заменить букву A — в обоих случаях получая BBBB.
Другими словами, хотя в некотором смысле у нас было два исторических пути, которые расходились в системе ветвлений, потребовался всего один шаг, чтобы они снова слились. И если вы проследите рисунок выше, то обнаружите, что это всегда происходит с этим правилом: каждая создаваемая пара ветвей всегда сливается, в данном случае после еще одного шага.
Такой баланс между ветвлением и слиянием — явление, которое я называю причинно-следственной инвариантностью. И хотя в данном случае это может показаться мелочью, на самом деле оказывается, что это свойство наших моделей объясняет, почему работает теория относительности, почему в квантовой механике существует объективная реальность и множество других основных вопросов фундаментальной физики.
Давайте объясним, почему я называю это свойство причинно-следственной инвариантностью. На картинке выше показано, какое «состояние» (то есть какая строка) приводит к какому другому. Но рискуя усложнить картину (и обратите внимание, что это невероятно просто по сравнению со случаем полного гиперграфа), мы можем аннотировать многопутевой граф, включив в него события обновления, которые приводят к каждому переходу между состояниями:

Теперь мы можем задаться вопросом: каковы причинно-следственные связи между этими событиями? Другими словами, какое событие должно произойти, прежде чем может произойти какое-то другое событие? Или, другими словами, какие события должны были произойти, чтобы создать входные данные, необходимые для какого-то другого события?
Давайте пойдем еще дальше и аннотируем граф выше, показав все причинно-следственные зависимости между событиями:

Оранжевые линии показывают, какое событие должно произойти перед каким другим событием — или каковы все причинно-следственные связи в системе ветвлений. И да, это выглядит сложно. Но обратите внимание, что эта картина показывает всю систему ветвлений со всеми возможными историческими путями, а также всю сеть причинно-следственных связей внутри этих путей и между ними.
Но самое важное в причинной инвариантности то, что она подразумевает, что на самом деле граф причинно-следственных связей один и тот же, независимо от того, по какому историческому пути вы идете. И именно поэтому я первоначально назвал это свойство причинно-следственной инвариантностью — потому что в нем говорится, что с таким правилом, причинно-следственные свойства инвариантны по отношению к различным вариантам последовательности, в которой выполняется обновление.
И если еще раз взглянуть на рисунок выше (и пройти еще несколько шагов), можно обнаружить, что для каждого историческом пути причинно-следственный граф, отображающий причинно-следственные связи между событиями, всегда будет иметь вид:

или, мы можем нарисовать его по-другому:

Важность причинно-следственной инвариантности
Чтобы лучше понять причинной-следственную инвариантность, полезно рассмотреть еще более простой пример: случай правила BA → AB. Это правило гласит, что каждый раз, когда в строке стоит буква B, за которой следует A, поменяйте местами эти символы. Другими словами, это правило пытается отсортировать строку в алфавитном порядке, по два символа за раз.
Допустим, мы начнем с BBBAAA. А вот граф ветвлений, показывающий все, что может произойти в соответствии с этим правилом:

Существует множество различных путей, по которым можно идти, в зависимости от того, к какому BA в строке применяется правило на каждом шаге. Но важно то, что мы видим, что в конце концов все пути сливаются, и мы получаем единственный конечный результат: отсортированную строку AAABBB. И тот факт, что мы получаем этот единственный конечный результат, является следствием причинно-следственной инвариантности правила. В таком случае, когда есть конечный результат (а не просто постоянное развитие), причинно-следственная инвариантность гласит: не имеет значения, в каком порядке вы выполняете все обновления, результат, который вы получите, всегда будет одним и тем же.
Я ввел причинно-следственную инвариантность в контексте попытки найти модель фундаментальной физики — и понял, что она будет иметь решающее значение как для теории относительности, так и для квантовой механики. Но на самом деле то, что равносильно причинно-следственной инвариантности, было замечено и раньше в различных формах математики, математической логики и информатики. (Его наиболее распространенное название — «ассоциативность», хотя есть некоторые технические различия между этим и тем, что я называю причинно-следственной инвариантностью.)
Подумайте о раскрытии алгебраического выражения, например
(x + (1 + x)^2)(x + 2)^2
. Неважно, в каком порядке вы будете выполнять шаги, вы всегда получите один и тот же результат (в данном случае 4 + 16x + 17x^2 + 7x^3 + x^4
). И эта независимость порядков по сути является причинно-следственной инвариантностью.Еще один пример. Представьте, что у вас есть рекурсивное определение, скажем:
f[n_]:=f[n-1]+f[n-2]
(c f[0]=f[1]=1
). Теперь попробуем вычислить f[10]
. Сначала вы получите f[9]+f[8]
. Что вы вычислите потом: f[9]
или f[8]
? Это не имеет никакого значения. Результат всегда будет равен 55. И это еще один пример причинно-следственной инвариантности.Те, кто имеет опыт работы с параллельными или асинхронными алгоритмами, знают, что очень важно, имеет ли этот алгоритм причинно-следственную инвариантность. Потому что это означает, что можно делать что-то в любом порядке — скажем, в глубину, в ширину или что-то еще — и всегда получишь один и тот же ответ. То же самое происходит в нашем небольшом алгоритме сортировки выше.
Хорошо, но теперь вернемся к причинно-следственным связям. Вот система ветвлений для процесса сортировки с аннотациями всех причинно-следственных связей для всех путей:

Это беспорядок. Но поскольку существует причинно-следственная инвариантность, мы знаем кое-что очень важное: это просто множество копий одного и того же причинно-следственного графа — простой сетки:

Между прочим — как видно из рисунка — перекрестные связи между этими копиями нетривиальны, и позже мы увидим, что они связаны с глубокими отношениями между теорией относительности и квантовой механикой, которые, вероятно, проявляются в физике черных дыр. Но мы вернемся к этому позже…
Предполагается, что каждый другой способ применения правила сортировки дает один и тот же причинно-следственный граф. Итак, вот один пример того, как мы можем применить правило, начиная с конкретной начальной строки:

А теперь покажем граф причинно-следственных связей. И мы видим, что это просто сетка:

Вот еще три возможных последовательности обновлений:

Теперь мы видим причинно-следственную инвариантность в действии: хотя разные обновления происходят в разное время, граф причинно-следственных связей между событиями обновления всегда один и тот же. И, увидев это — в контексте очень простого примера, — мы готовы поговорить о специальной теории относительности.
Вывод специальной теории относительности
Как правило, занимаясь наукой, вы представляете, как проводите эксперимент над системой, но вы — как «наблюдатель» — находитесь вне системы. Конечно, если вы думаете о моделировании всей вселенной и всего в ней существующего, это не совсем разумный способ думать о системе. Потому что наблюдатель неизбежно является частью Вселенной, и поэтому его нужно моделировать, как и все остальное.
В наших моделях это означает, что «разум наблюдателя», как и все остальное во Вселенной, должен обновляться через серию событий. Для наблюдателя нет абсолютного способа узнать, что происходит во Вселенной. Все, что они когда-либо испытывали, — это серия событий обновления, на которые могут повлиять события обновления, происходящие где-то в другом месте вселенной. Или, говоря иначе, все, что наблюдатель может когда-либо наблюдать, — это сеть причинно-следственных связей между событиями — или причинно-следственный граф, о котором мы говорили.
В качестве игрушечной модели давайте посмотрим на наше правило BA → AB для строк. Можно представить себе, что строка лежит в пространстве. Но единственное, что видит наш наблюдатель — это причинно-следственный граф, который представляет причинно-следственные связи между событиями. А для системы BA → AB это можно сделать следующим образом:

Но теперь давайте подумаем о том, как наблюдатели могут «ощутить» этот причинно-следственный граф. Наблюдатель сам по себе обновляется посредством некоторой последовательности событий. Но даже несмотря на то, что это «действительно то, что происходит», чтобы понять это, мы можем представить, что наши наблюдатели создают внутренние «ментальные» модели того, что они видят. И для таких наблюдателей, как мы, довольно естественно просто сказать: «Один набор событий происходит по всей вселенной, затем другой и так далее». И мы можем перевести это на человеческий, сказав, что мы представляем серию «моментов» во времени, когда вещи происходят «одновременно» по всей вселенной — по крайней мере, с некоторыми соглашениями для определения того, что мы подразумеваем под одновременным. (И да, эти идеи сходны с идеями Эйнштейна в то время, когда он создал специальную теорию относительности.)
Вот возможный способ сделать это:

Это можно описать как «слоение» причинно-следственного графа. Мы делим причинно-следственный граф на срезы. И каждый срез наши наблюдатели могут рассматривать как «последовательный момент времени».
Важно отметить, что есть некоторые ограничения на выбор слоения. Причинно-следственный граф определяет, какое событие должно произойти до чего. И если у наших наблюдателей будет шанс осмыслить мир, лучше всего, если их представление о ходе времени согласуется с тем, что говорит причинно-следственный граф. Так, например, это слоение не будет работать — потому что оно говорит, что время, которое мы назначаем событиям, не согласуется с порядком, в котором они должны произойти:

Какой фактический порядок обновления событий подразумевает приведенное выше слоение? По сути, как можно больше событий должно происходить одновременно (то есть в одном и том же срезе слоения), как на этой картинке:

Теперь давайте свяжем это с физикой. Слоение, которое у нас было выше, относится к наблюдателям, которые каким-то образом «неподвижны по отношению ко Вселенной» («космологическая система покоя»). Можно представить себе, что с течением времени события, которые переживает конкретный наблюдатель, помещаются в столбец, идущий вертикально вниз по графу:

Но теперь давайте подумаем о наблюдателе, который равномерно движется в пространстве. У них будет другая последовательность событий, например такая:

А это значит, что слоение, которое они построят естественным образом, будет другим. «Со стороны» мы можем нарисовать это на причинно-следственном графе следующим образом:

Но для наблюдателя каждый срез представляет собой последовательный момент времени. И у них нет никакого способа узнать, как был нарисован причинно-следственный граф. Таким образом, они построят свою собственную версию с горизонтальными срезами:

Теперь мы видим чисто геометрический факт: чтобы произвести эту перестановку, сохраняя при этом базовую структуру (а здесь и углы) причинно-следственного графа, каждый момент времени нужно отбирать меньше событий в причинном графе c коэффициэнтом
sqrt(1 - β^2)
, где β равно угол, который представляет скорость наблюдателя.Если вы что-то понимаете в специальной теории относительности, то вы узнаете многое из этого. То, что мы называем слоениями, соответствует «системам отсчета» теории относительности. И наши слоения, представляющие движение, являются стандартными инерциальными системами отсчета специальной теории относительности.
Здесь есть особенно интересный момент: мы можем интерпретировать все это обсуждение слоений и систем отсчета с точки зрения реальных правил эволюции нашей базовой системы. Итак, вот эволюция нашей системы сортировки строк в инерциальной системе отсчета, соответствующей наблюдателю, движущемуся с определенной скоростью:

Из-за причинно-следственной инвариантности не имеет значения, что мы находимся в другой системе отсчета — причинно-следственный граф для системы (и способ, которым он в конечном итоге сортирует строку) точно такой же.
Основная идея специальной теории относительности состоит в том, что законы физики работают одинаково во всех инерциальных системах отсчета. Но почему это должно быть правдой? Что ж, в наших системах есть ответ: это следствие причинно-следственной инвариантности основных правил. Другими словами, из свойства причинно-следственной инвариантности мы можем вывести относительность.
Обычно в физике относительность вводится путем установления математической структуры пространства-времени. Но в наших моделях мы не делаем ничего подобного, и на самом деле пространство и время вовсе не одно и то же. Теперь мы видим, что из-за причинно-следственной инвариантности в наших моделях появляется относительность со всеми связями между пространством и временем, которые она подразумевает.
Опубликовано на сайте: 2020-11-08
Комментарии к этой статье:
Япония. Nikkei вырос более чем на 4% до нового рекордного максимума
Аналитический материал
После соглашения о недрах с США: Украина сделала новый важный шаг в отношении ископаемых
Кабинет министров
В Украине вырос спрос и цены на дрова и древесину: сколько за них придется заплатить
ГП "Леса Украины"
Шаг правительства Трампа за день удвоил цену акций крупнейшего литиевого месторождения мира
Financial Times
Стагфляция и обеднение населения: как Кремль расплачивается за войну
Аналитический материал
Мировой долг достиг рекордных 338 триллионов долларов в І пол. 2025 года
Институт международных финансов (IIF)
Новая система адаптивной оптики обещает более четкие наблюдения гравитационных волн
Физик Джонатан Ричардсон из Калифорнийского университета в Риверсайде
Плазма: четвертое состояние материи стимулирует устойчивый переработку углерода
Исследование опубликовано в Green Chemistry
Физики демонстрируют 3,000 квантово-битную систему, способную к непрерывной работе
Сотрудничество под руководством Гарварда включало исследователей из Массачусетского технологического института
Найденный в Китае череп переписывает историю Homo sapiens: наше происхождение на 400 000 лет старше, чем мы думали
Исследователи из Университета Фудань в Шанхае и Китайской академии наук в Пекине в сотрудничестве с профессором Крисом Стрингером из Лондона
Египтологи обнаружили уникальную скульптуру из некрополя
Египтологи Заха Хавасс и доктор Сара Абдох
Археологи нашли крупный византийский клад
Руководитель раскопок - доктор Михаэль Айзенберг из Хайфского университета
В Турции обнаружили уникальный храм из зеленого туфа возрастом 2600 лет
Профессор Стамбульского университета Шевкет Дёнмез
Мировая экономика. 43,6% перевозок российской нефти морем обеспечили "подсанкционщики" в августе 2025 г.
Данные Мониторинговой группы "Института Черноморских стратегических исследований"
Украина импортировала товаров для восстановления энергетической инфраструктуры на более 6,5 миллиардов в августе 2025 года
Государственная таможенная служба Украины
Китай стал крупнейшим в мире производителем и потребителем съедобных грибов
Жэньминь жибао
Самый высокий в мире мост открылся для движения транспорта в пров. Гуйчжоу на юго-западе Китая
Синьхуа
Индия нарастила экспорт смартфонов более чем на треть в августе 2025 г.
Данные India Cellular Electronics Association (ICEA)
Китай. Прибыль ведущих промышленных предприятий выросла на 0,9 % за 8 месяцев 2025 года
Государственное статистическое управление /ГСУ/ КНР
Мировая экономика. Неравенство в агропродовольственных цепочках: Глобальный Юг производит продукты питания, но Глобальный Север сохраняет богатство
Исследование, возглавляемое исследователем ICTA-UAB Мегхной Гоял, опубликовано в журнале Global Food Security
Китай. Уровень безработицы городской молодежи вырос до рекордного уровня в августе 2025 г.
South China Morning Post
Китайская компания Alibaba Cloud анонсировала крупнейшую языковую модель Qwen3-Max с 1 трлн параметров
Reuters
Норвегия выделит $10 млн морскому исследовательскому центру
Министерство торговли, промышленности и рыболовства Норвегии
Города с самой высокой арендной платой в мире в 2025 г.
В мире отмечается значительный рост арендной платы за жилье
Украина получила от приватизации 6,124 млрд грн по состоянию на 16.09.2025 года
Фонд государственного имущества Украины
Украинская разведка рассказала об угрозах рыбной отрасли РФ
Служба внешней разведки Украины
Австралия снизила цену на российскую нефть и ввела санкции против "теневого флота"
РБК-Украина
В Китае представили первый летательный аппарат многократного использования для космического туризма
CAS Space
Мировая экономика. Иностранные инвесторы массово страхуют риски от падения доллара
Financial Times
Турциию покинули 19 млн молодых специалистов из-за экономического кризиса с 2015 по 2025 гг.
СМИ
По биению сердца или шуму волн. Ученые создали математическую модель, измеряющую время с помощью случайных событий
Статья опубликована в журнале Physical Review X
Создана "пыль" из рассказа фантаста Станислава Лема: она может шпионить, паря в воздухе
Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA)
Рисковые планы по спасению Антарктиды: ледяные щиты хотят спасти затемнением солнца и возведя занавес
Группа из более чем 40 ученых бьет тревогу в связи с рискованными геоинженерными проектами, рассматриваемыми на Северном и Южном полюсах
Китайские ученые искали инопланетные сигналы в системе TRAPPIST-1: она потенциально обитаема
Команда ученых из Китая провела поиски признаков такой цивилизации с помощью Сферического радиотелескопа
Впервые за десятилетия ученые измерили Юпитер, и недосчитались 8 км в диаметре
Эли Галанти из Института Вейцмана в Израиле
12 тысяч лет. Ученые обнаружили окаменелые кости, которые могут принадлежать одной из древнейших жертв убийства
Команда археолога Кристофера Стимпсона из Оксфордского университета (Великобритания)
Космический удар. Астрономы определили направление и скорость черной дыры, выбитой столкновением
Астрофизик Коустав Чандра из Пенсильванского университета
Тайна происхождения. ДНК раскрыло неожиданный факт в биографии Христофора Колумба
Команда испанского судебного генетика Хосе Антонио Лоренте из Университета Гранады
Китай. Объем ж/д грузоперевозок вырос на 3,5% в январе-августе 2025 г.
Данные государственной корпорации "Китайские железные дороги" /КЖД
Турция. Атомная энергетика является стратегическим приоритетом
Министр энергетики и природных ресурсов Турции
Лично одобрил Папа Римский: брат Маска устроил в Ватикане крупнейшее в Европе шоу дронов
National Geographic
Португалия признана лучшей страной для выхода на пенсию в 2025 году.
Отчет Global Citizen Solutions
Китайские госпредприятия центрального подчинения продемонстрировали устойчивый рост активов и прибыли
Комитет по контролю и управлению государственным имуществом при Госсовете КНР
В Украине гривневые кредиты бизнесу и населению выросли: долларизация сокращается
Национальный банк Украины
Украина. Всемирный банк предоставил $88 миллионов на поддержку украинского бизнеса
Минэкономики Украины
Турция. The North Face сократила производство одежды на 80%
Председатель совета директоров Gelisim Tekstil
Турция. Лира рухнула: крупнейшая купюра Турции обесценилась до $5 16.09.2025 г.
Данные биржевых торгов
В Украине вырастет прожиточный минимум до 3209 грн и минимальная зарплата до 8647 грн
Проект государственного бюджета на 2026 год
Украина. Госбюджет-2026: какие налоги планирует повысить правительство
Министерство финансов Украины
ОАЭ получили чипы искусственного интеллекта из США, обогатив команду Трампа
The New York Times
Китай впервые вошел в десятку лидеров рейтинга инноваций ВОИС
Доклад Всемирной организации интеллектуальной собственности (ВОИС)
Китай. 500 крупнейших компаний сообщили об устойчивом росте расходов на НИОКР
Отчет о рейтинге предприятий за 2025
Китай. Промышленное производство выросло на 5,2% в августе 2025 года
Государственное статистическое управление /ГСУ/ КНР
Япония - страна с рекордным количеством долгожителей: показатель приближается к 100 000
The Japan Times
Выход в космос активирует в ДНК астронавтов "темный геном": клетки попадают в "спираль смерти"
Исследователи под руководством директора Института стволовых клеток Стэнфорда Катрионы Джеймисон
В канадской Арктике впервые появился чужак: его привлекло изменение климата
Автор исследования, эколог Британской антарктической службы Элизабет Бойз
Нашли духов огня: в Турции археологи раскопали редкие артефакты
Министр культуры и туризма Турции Мехмет Нури Эрсой
Ученые готовятся к воскрешению вида, находящегося на грани вымирания: его ДНК консервируют
Ученые из Университета Квинсленда
Показали лицо неизвестного народа: исследователи создали 3D-модель благодаря древним останкам
Кумаресан Ганесан, глава кафедры генетики Университета Мадурай Камарадж
Физики предсказали взрыв черной дыры в этом десятилетии: вероятность составляет 90%
Ученые Массачусетского университета
Конец секретам в ChatGPT: как ваша личная болтовня с ИИ может стать судебным документом
Мнение
Социологический портрет на фоне войны: как изменились украинцы с 2022 года
Аналитический материал
Суперинтеллект для власти над миром — зачем США начинают "Новый Манхэттенский проект"
Мнение
Украина. Бюджет-2026: рекордные расходы на войну и дефицит 2,4 триллиона
Кабинет министров Украины утвердил проект закона "О государственном бюджете на 2026 год"
Украина. НБУ объяснил, почему инфляция ниже, чем он прогнозировал
Национальный банк Украины
В Украине количество индустриальных парков быстро растет: проблемой является запуск производства
Минэкономики Украины
Мировая экономика. Китай притормозил в росте рынка электромобилей, но в Европе продажи выросли на 48% в августе 2025 года
СМИ
Турция подняла ставку налога на 8% на покупку судов класса люкс в сентябре 2025 г.
Bloomberg
Германия. 26,6% опрошенных жителей берут в долг для покупки продуктов питания
Институт исследования общественного мнения Civey
Китай отказывается от солнечных панелей и ветрогенераторов благодаря новому чуду техники
The Nation
Украина. Центральный банк не изменил учетную ставку и не исключает ее снижения в 4 кв. 11 сентября 2025 г.
Национальный банк Украины
Евросоюз оказал помощь Украине на сумму €169 млрд с 2022 года
Глава дипломатии ЕС Кая Каллас в Европарламенте
Тайвань. Экономике не хватает более 270 тыс. работников в 2025 г.
Министерство труда Тайваня
Больше мышц, силы и скорости: созданы первые в мире лошади с отредактированным геном
Исследователи рассказали о первых в мире лошадях, созданных с помощью CRISPR
Загадка могилы Александра Македонского: почему археологи уже не надеются ее найти
Каллиоп Лимнеос-Папакост, директор Греческого исследовательского института александрийской цивилизации
В космосе произошел многократный гамма-всплеск: это явление никогда не повторяется во Вселенной
Space.com
На Земле найдена гигантская "шахматная доска": кто нарисовал на поверхности планеты 185 клеточек
Фото NASA
Тысячи лет истории: в Австрии обнаружили неолитические укрепления
Николаус Франц, руководитель Археологического центра Бургенланда
В Китае представили первый летательный аппарат многократного использования для космического туризма
CAS Space
Большинство вулканов на Земле находятся под водой: почему они скрыты под толщей воды
IFLScience
Украинцы импортировали почти 23 тысячи подержанных авто: какие самые популярные в августе 2025 г.
Укравтопром
Основатель крупнейшей ЧВК мира заинтересовался покупкой производителя украинских дронов
The Guardian
Новая угроза: в Европе тысячи рейсов столкнулись с проблемами навигации из-за глушения GPS Россией
The Moscow Times
Российский след: экспорт дизтоплива из Индии в Евросоюз вырос на 137%
The Economic Times
Украина. Энергосистема готова к отопительному сезону на 80% в 2025-2026 г.
Премьер-министр Украины
В Пакистане шеничный кризис из-за наводнений в Пенджабе, уничтоживших 30% запасов с конца августа 2025 г.
По данным Пакистанского бизнес-форума (PBF)
России придется урезать часть расходов: дефицит бюджета грозит превысить официальные планы
Bloomberg
Украина. На что пошли средства госбюджета за 8 месяцев 2025 г.
Комитет Верховной Рады Украины по вопросам бюджета
Украина на 18,5% уменьшила производство агропродукции в январе - июле 2025 года
Государственная служба статистики
Новый рекорд: Россия впервые потратила на войну половину собранных налогов
The Moscow Times
Новый рекорд: Россия впервые потратила на войну половину собранных налогов
The Moscow Times
В России на 17% обвалилось производство грузовых вагонов - нет спроса - в первой половине 2025 года
СМИ
В Китае опубликован доклад о строительстве и развитии "воздушного Шелкового пути"
Управление гражданской авиации КНР и Государственный комитет по делам развития и реформ КНР
Экономика Китая резко замедлила рост в июле 2025 г.
Национальное бюро статистики Китая. FT
Китай. Объем международной торговли товарами и услугами вырос на 6 % в июне 2025 г.
Данные Государственного управления валютного контроля КНР
Финансовая поддержка Украины: какие страны активно помогают
Данные Кильского института мировой экономики
Nvidia первой в мире достигла капитализации в 4 триллиона долларов
CNBC. Nvidia - самая дорогая компания в мире
Украине нужно более $40 миллиардов внешнего финансирования в 2026 году
Премьер-министр Украины
Рейтинг 2024. Самые популярные автосмобили в мире
Toyota RAV4 - самый популярный автомобиль
Мировая экономика. Объем теневой экономики достиг $12,5 трлн: кто в лидерах
Отчет Global Shadow Economy Report 2025
ТОП-10. Рейтинг лучших университетов мира. World University Rankings 2026
QS Insights Magazine
Китай. О росте производства в отрасли спутниковой навигации в 2024 г.
Китайская ассоциация глобальных навигационных спутниковых систем
Мировая экономика. Искусственный интеллект ведет венчурные инвестиции к рекордам
Отчет Venture Pulse от KPMG
США и Германия договорились создать Европейский центр передового опыта производства ракет
The UK Defence Journal
Мировая экономика. Пошлины Трампа парализовали рынок бриллиантов: поток через Антверпен обвалился на 85%
Financial Times
Украина. Оборонная промышленность обеспечила треть роста ВВП в 2024 году
Министр стратегических отраслей промышленности Украины
Индия объявила о стратегических планах по развитию судостроительной отрасли
Министр портов, судоходства и водных путей Индии Сарбананда Соновал
Какую модель авто покупали чаще всего в 2025 году
Мировой рейтинг самых продаваемых моделей в 2025 году возглавил кроссовер Toyota RAV4
В Украине стремительно падает спрос на ГБО: как цены на автогаз отпугивают автовладельцев
Институт исследования авторынка
Тайвань закупил около 97 950 тонн пшеницы американского происхождения в марте 2024
Тайваньская Ассоциация мукомолов
Главные черты личности, которые есть у всех миллионеров
В 2020 году швейцарский банк Credit Suisse поделился, что в мире существует около 56 миллионов долларовых миллионеров. Большая часть из них живет в США, Китае и Японии
Компания Chrysler будет выпускать только электромобили к 2028
генеральный директор Chrysler Крис Феуэлл
В английском аэропорту Хитроу появятся воздушные такси в 2025
Компания Vertical Aerospace
45% украинцев регулярно не хватает денег
аналитика Независимой ассоциации банков Украины (НАБУ) «Исследование рынка кредитования в Украине»
В Украине в среднем выплачивали 3 507,51 грн пенсии в 2020: за год она возросла на 13,8%:
пресс-служба Пенсионного фонда Украины
Украинская компания попала под санкции США из-за нефти из Венесуэлы
«Голос Америки» со ссылкой на Минфин США
США. Tesla выбрала два места для строительства своего нового крупнейшего завода
Рассматриваются Остин (штат Техас) и Талса (штат Оклахома)
Власти Индии анонсировали масштабный пакет финансовых стимулов
премьер-министр страны Нарендр Моди
В Украине стартовал проект кредитования аграрной отрасли с участием ЕИБ
пресс-служба Минэкономразвития Украины
В Украине Кабмин установил 2% пошлину на импорт электроэнергии из РФ
сообщение комитета ВРУ по вопросам энергетики и жилищно-коммунальных услуг
Украина. Вкладчики банка Михайловский получили почти 2,5 млрд грн возмещения
пресс-служба ФГВФЛ Украины
Белорусская компания получила рекордный подряд на строительство дороги в Украине
“Наші гроші” со ссылкой на данные в ProZorro
Кабмин установил лимиты абонплаты за жилищно-коммунальные услуги
Формула учитывает размер прожиточного минимума и средний количественный состав домохозяйства, коэффициент среднего по стране размера расходов на оплату ЖКУ (0,15)
Украина. Банки наращивали кредитование физлиц на 5,8% за 1-й кв 2019 и на 34,4% год к году
пресс-служба НБУ
В Турции планируют выпускать электротракторы, способные работать на одном заряде 8 часов
TRT Haber
В Украине хотят ввести медстрахование: с каждого по 400 грн
Застрахованными должны быть все, говорится в законопроекте №9163
Мировой рынок печатающей техники практически не растёт - только на 0,9 % больше в 2018
Компания International Data Corporation (IDC) опубликовала статистику по мировому рынку печатающей техники (Hardcopy Peripherals, HCP)
Стало известно, как будут рассчитываться пенсии работающих пенсионеров с 1 апреля 2018
пресс-служба Пенсионного фонда Украины
Samsung запатентувала смарт-светр, що перетворює енергію людини, заряджає гаджети
Gagadget.com
Украина. Оценка привлекательности банковского сектора для иностранных инвесторов
издание Realist
Американские конгрессмены хотят добиться приостановки сотрудничества Украины с Россией по вопросам обслуживания межконтинентальных баллистических ракет для РВСН
Аналитический материал
Проституция, наркотики и контрабанда в ВВП Италии
Доходы от проституции, продажи наркотиков и контрабанды будут включены в расчеты объемов ВВП Италии
СНГ. Украина – не Россия: топ-5 отличий между двумя моделями экономик
Аналитический материал
СНГ. Российскому бизнесу пообещали "налоговые льготы" в обмен на $5 млрд инвестиций в Крым
Такое решение приняло правительство России на заседании 27 марта 2014
США. Деловая активность в секторе услуг продолжала расти в январе 2014
Соответствующий индекс вырос до 54 пунктов, свидетельствуют данные Института управления поставками (ISM)
Украина. Национальный банк Украины потребовал от банков раскрыть сведения о всех своих собственниках
Ранее банки должны были отчитываться только о владельцах существенного участия, принадлежащим более 10% акций
Мировая экономика. ЕС готов предоставить Украине доступ к газовой системе через Словакию
Тем самым это в значительной степени сократит зависимость от импорта энергоносителя из России по высоким ценам
Глава госслужбы занятости Наталья Королевская обещает до конца года трудоустроить 26 тыс человек
Она напомнила о трех критериях, по которым будет оцениваться деятельность службы занятости
МВФ отключит газ. Насколько вырастут коммунальные тарифы
Аналитический материал. Почему повышение тарифов на коммунальные услуги неизбежно
ЕС. Кипру не хватает 75 млн евро для избежания дефолта в апреле 2013
Дефицит наличных средств в казне составляет 160 млн евро, а в резерве правительства имеется 85 млн евро
Украина. Сколько украинцы готовы отдавать на милостыню?
Большинство украинцев не готовы давать милостыню больше пяти гривен, при этом половина жителей страны определяется с тем, стоит ли подавать милостыню в зависимости от того, кто просит и на что
ЕС. Бельгийцев признали богатейшими в ЕС с рекордной суммой финактивов в 67 тыс евро
По данным Национального банка Бельгии, недвижимые активы бельгийцев выше, чем финансовые, а общая стоимость недвижимого имущества жителей страны – около триллиона евро
США. Прибыль Bank of America снизилась на 65% по итогам IV кв 2012
Чистая прибыль сократилась до $700 млн, или 3 цента на акцию, а за аналогичный период годом ранее BofA зафиксировал прибыль в $2 млрд, или 15 центов на акцию
Азия. КНР впервые за 12 лет рассекретила данные о социальном неравенстве
Коэффициент Джини в Китае составил 0,474 в 2012, что говорит об относительно высоком уровне социального неравенства
ЕС. ЕК выделила 70 млн евро странам юго-восточного региона по программе "Эразмус Мундус"
Всего ЕК объявила конкурс заявок на сумму около 200 млн евро в рамках финансируемой ЕС программы “Эразмус Мундус II” на 2013
Бережливость – самая вредная, по мнению производителей, привычка, которой обзавелись люди в последнее время
Первая волна кризиса схлынула, но желание экономить осталось
СНГ. Газпром удвоил чистую прибыль по сравнению с 3-м кв 2011 в 3-м кв 2012
Чистая прибыль крупнейшего в мире производителя газа – Газпрома по стандартам МСФО выросла до 305 млрд руб со 152 млрд руб за аналогичный период 2011
Украина. Кабмин утвердил порядок компенсации 3,9 млрд грн для "Нафтогаза"
Главным распорядителем бюджетных средств и ответственным исполнителем бюджетной программы является Минэнергоугля
Швейцарский национальный банк продолжил ужесточение правил в апреле 2012
Банк Швейцарии создал самостоятельную единицу, подчиняющуюся председателю правления и, при необходимости, Председателю Комитета по аудиту Совета Банка
ЕC. Греция одобрила кредитную программу ЕС
"Тройка" международных кредиторов (Еврокомиссия, ЕЦБ и МВФ) предлагает Греции 130-миллиардную кредитную программу и списание долга на 100 миллиардов евро
ЕC. Решения S&P о понижении рейтинга будет иметь далекие последствия за пределами Еврозоны
Германия, возможно, сохранит кредитный рейтинг, но решение о сокращении рейтинга Франции до АА+, означает, что Берлин будет платить больше
Украина. Трудовые эмигранты стали присылать больше денег
За три квартала 2011 объем частных денежных переводов из-за рубежа составил $5,126 млрд - на 21% больше, чем за три квартала 2010
Барак Обама выбрал нового экономического советника
Предполагается, что администрация президента использует опыт экономиста в решении проблемы безработицы
Азия. Китай: г. Пекин стремится к сокращению годового потребления угля до 20 млн тонн
Об этом сообщил представитель пекинской администрации
РФ. Число убыточных банков выросло на 40% в 2011
числе проблемных на 1 августа оказались 127 кредитных организаций
Азия. Уровень безработицы в Японии за июль вырос до 4,7% в июле 2011
В июне доля безработных составляла 4,6% от трудоспособного населения страны
Банковский регулятор ЕС рассматривает механизмы помощи банкам на случай кризиса
Европейская банковская организация (ЕБО) рассматривает возможные опции для оказания финпомощи банкам региона, которые будут испытывать сложности с ликвидностью, сообщает газета The Financial Times.
МВФ согласился выделить Сербии миллиард евро
По условиям договоренности с МВФ, Сербия должна сократить государственные расходы
ЕС. Индекс делового климата в Германии вырос до 110,3 пункта в январе 2011
... до 20-летнего максимума
2010 год признали самым теплым за всю историю наблюдений
Среднегодовая температура в 2010 году составила 14,53 градуса Цельсия
РФ. Глава Банка России: задача на 2011 год — снизить инфляцию до 6-7%
В июле 2010 года годовая инфляция снизилась до 5,5%
Азия. Потребление нефти в КНР выросло на 15,2% в ноябре 2010
...из-за дефицита дизтоплива
Pixel Qi анонсировала три новых отражающих дисплея
Производством отражающих экранов займется тайваньская компания Chunghwa Picture Tubes
В Центральном Китае обнаружено крупное месторождение каменной соли
разведанные запасы которого оцениваются в 4,3 млрд тонн
США. Потребительская уверенность в США остается негативной
только 12% респондентов выразили доверие экономике
Forbes составил рейтинг крупнейших покупок миллиардеров
самую дорогую покупку в мире в 2010 году совершил россиянин, Роман Абрамович
ЕС. Минфин Кипра: Страна вышла из рецессии
Кипр перенес кризис достаточно легко по сравнению с другими государствами еврозоны
США. Рост ВВП США составил 2,6% в III кв. 2010
Аналитики прогнозировали, что рост показателя составит 2,8%
РФ. МЭР: Рубль окреп к доллару на 2,8% в январе-ноябре 2010
Ослабление российской валюты к швейцарскому франку составило 0,65%
Азия. Банк Японии оставил свою монетарную политику без изменений
В этом месяце ЦБ начал приобретать финансовые активы в рамках широкомасштабного пакета мер
Азия. ЕС поможет КНР с признанием его экономики рыночной
договорились о том, что ЕС рассмотрит вопрос об отмене ограничений на экспорт в Китай высокотехнологичных товаров
ЕС. Грецию, Ирландию и Португалию призывают покинуть еврозону
Идея выхода слабых экономик ЕС из еврозоны начала циркулировать в мировых финансовых кругах примерно год назад
ЕС. Греция отстает от программы сокращения дефицита бюджета
рецессия в Греции будет глубже, чем предполагалось ранее
Украина. Сальдированная чистая прибыль банков Украины составила 1,204 млрд грн в ноябре 2010
Банки Украины вернулись к прибыльной деятельности
Азия. Объем торговли КНР и Тайваня вырос на 39,7% в 2010
За 11 месяцев 2010 года товарооборот составил $131 млрд 760 млн
Создана реалистичная модель движения толпы
Исследователи из университета Тулузы и Швейцарского федерального института технологий в Цюрихе ...
Надежна ли виртуальная ИТ-инфраструктура?
Виртуализация – общепризнанный тренд во всем мире
Мировая экономика. В мире возник дефицит ликвидности доллара США
ФРС США в мае привела в действие временный механизм обмена валютой ...
Asustek выпустила нетбук с матовым экраном
Компьютер базируется на процессоре последнего поколения Intel Atom N450 с тактовой частотой 1,66 ГГц
ЕС. Испания приняла план сокращения бюджетного дефицита
Восстановление испанской экономики по-прежнему отстает по темпам от других европейских стран
Мировая экономика. Сильный доллар снизил цену на золото
Золото 21.03.2010 подешевело в цене до минимальной за три недели
Азия. Вэнь Цзябао признает наличие проблем в финансовой системе Китая
В китайской финансовой системе существуют нерешенные вопросы, требующие продолжения реформы в этой области
Украина. Ревальвационное давление на гривню продолжилось
На украинском валютном рынке 22 марта 2010 года, продолжилось ревальвационное давление на гривню
Украина. Бюджет не смог получить доход
План доходов общего фонда госбюджета в феврале не был выполнен на 20%
Sony Ericsson выпускает смартфон с сенсорным экраном и HD-съемкой
Внешне устройство похоже на Sony Ericsson Xperia X10, но имеет более обтекаемую форму и базируется на операционной системе Symbian
Samsung расширяет линейку ноутбуков шестью новыми моделями
Новые модели ноутбуков Samsung R780, R580 и R480 с процессором Intel Core i5-520M отличаются повышенной быстротой работы
Sony анонсировала ноутбуки с процессором Core i7
Они оснащены процессорами Core i7 и дисковым массивом из четырех SSD-накопителей
Украина. В рейтинге экономических свобод Украина оказалась на уровне Африки
В рейтинге 2010 Index of Economic Freedom Украина занимает 162-е место среди 183 стран мира
Азия. В Иране будет проведена деноминация валюты
Из нынешнего номинала иранского риала предполагается "выбросить" три нуля
ЕС. Отпускные цены производителей в Германии снизились на 4,2% в 2009
Снижение отпускных цен в ФРГ побило 60-летний рекорд
РФ. Сводный индекс потребительских цен на товары и услуги в Москве вырос на 11,8% в 2009
Цены в Москве растут быстрее, чем по всей стране
Мировая экономика. ВБ: Мировой ВВП увеличился на 2,2% в 2009
В 2010 году рост составит 2,7%
Создана банковская карточка, показывающая состояние счета без банкомата
"Умную" банковскую карточку изобрела Группа промышленных дизайнеров из Южной Кореи
В Интернете появится социальная сеть для пользователей кредиток
В 2010 году в Интернете появится новая социальная сеть под названием Blippy
Благими намерениями... Климатический саммит завершился подписанием "важного" необязывающего договора
РФ. S&P повысил прогнозы по рейтингам ряда российских компаний
...после изменения прогноза рейтинга РФ
США. Оценка роста ВВП пересмотрена до 2,2% с 2,8% в III кв. 2009
Аналитики не ожидали пересмотра показателя
Украина. Может выйти по объему привлеченных инвестиций на докризисный уровень в 2010
Речь может идти о сумме от 10 млрд. долларов
Украина. Членство в Энергетическом сообществе ЕС будет стимулировать реформы энергетического сектора
США. Объем просроченных выплат по ипотеке достиг 42,06% в ноябре 2009
По словам аналитиков сложившая ситуация не изменится вплоть до 2011 года
США. Обанкротились семь банков за 19.12.2009
Таким образом с начала 2009 года в США закрылись уже 140 банков
Азия. ВВП Тибета составил $5,9 млрд
...увеличившись на 12,1% по сравнению с прошлогодним показателем
Азия. Эмиссия наличных денег в Китае превысила $32 млрд с начала 2009
...увеличившись на 72,5%
Мировая экономика. Долговые проблемы Дубая вызвали синхронизированный спад на мировых финансовых рынках
Биржевые индексы по всему миру - от Шанхая до Бразилии - обвалились
Чип величиной с ноготь вместит 250 миллионов страниц текста
...что примерно в 50 раз больше, чем емкость современных чипов памяти
Мировая экономика.Кризис обошелся каждому налогоплательщику в 10 тыс. долл.
ВВС: Всего мир потратил на борьбу с кризисом более $10 трлн.